【期刊】2020年第8期：无机化学课程教学特刊 | 大学化学
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客座编辑
程功臻 教授
(武汉大学化学与分子科学学院，武汉 430072)
【个人简介】程功臻，博士。武汉大学化学与分子科学学院教授，博士生导师。兼任教育部高等学校教学指导委员会化学类专业分委员会委员，获评第六届国家级教学名师，中组部万人计划领军人才-教学名师。担任国家级教学团队负责人、国家级特色专业负责人、国家级精品课程负责人、国家级双语示范课程负责人。
2001年以来一直从事“无机化学”或“化学原理”课程的全程双语教学工作。发表科研学术论文200余篇，其中SCI论文170余篇，教学研究论文近20篇。主持国家级教学研究课题8项，参与编写“十五”“十一五”“十二五”国家级重点教材1部，获得国家级优秀教学成果二等奖3项，宝钢优秀教师奖1项，湖北省科学技术三等奖1项等多项奖励。 担任《大学化学》副主编。02
特刊介绍
无机化学通常是化学及相关学科的第一门专业基础课程，是化学、材料、精细化学品、制药、生物、农学和医学等相关学科的基础。该课程涉及原子结构、分子结构、平衡、反应和物质性质性能等至关重要的基础知识。
目前无机化学课程的教学面临着诸多挑战，如各类概念、定义的准确性及其与后续课程的一致性；相关理论的合理选择与摈弃，做到与时俱进、将世界范围内最新的科研成果及应用引入到教学过程中；课程内容难度的选择；传统理论的现代语言表述；定性描述与定量计算的合理把控；元素化学教学的合理、有效改革等等。这些方面都十分值得广大无机化学及相关课程教师进行探究。
因此，《大学化学》编辑部组织了“无机化学课程教学”特刊，共集结精彩案例23篇，旨在抛砖引玉，希望能够调动更多高校教师对无机化学课程教学的各个方面继续积极思考、反复实践、分享经验，从而促进无机化学课程教学的改革进程，提高我国无机化学课程教学质量。
发表文章
•教学研究与改革•
朱亚先, 匡勤, 汪骋, 黄荣彬, 杨士烑, 郑兰荪
摘要：无机化学类课程是化学类专业学生的主要课程之一，对培养目标与毕业要求的达成起到重要的支撑作用。本文以厦门大学为例，对无机化学课程群课程设置与教学内容进行了探索。
2020, 35(8): 1-5 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202007021
基于便携式多元反馈机制的无机化学混合式教学的实践研究
李玲, 张弛, 王娟, 朱文华, 李悦, 吴志勇
摘要：目前，基于慕课的混合式教学存在反馈手段单一，教学无法充分调动学生积极性的问题，结合多种手机APP，构建了便携式多元反馈机制，分别对课前、课中和课后及单元学习进行多元反馈。基于反馈信息优化教学设计，充分利用各种信息技术，打造讨论型课堂，进行混合式教学。这种“反馈指导教学，教学中有反馈”的教学模式有助于提高学生的学习意愿和教师的教学质量。
2020, 35(8): 6-12 DOI: 10.3866/PKU.DXHX201912049
张玉荣, 林森, 袁耀锋
摘要：根据无机化学授课对象的特点，结合无机化学教学心得，分别以水的电化学稳定窗口、配位化学的发展史及铝离子浓度的测定为例，讲述了科学研究、化学史、实践与教学内容相结合对提高教学效果、培养学生创新思维的作用。
2020, 35(8): 13-16 DOI: 10.3866/PKU.DXHX201909041
元素化学教学中关于“无机物热稳定性”的知识建构
张笑言, 王永慧, 谭华桥, 郎中玲, 李阳光
摘要：“无机物热稳定性”是元素化学内容教与学的难点之一。本文选取代表性实例，通过分析、比较和归纳影响无机物热稳定性的根本影响因素，对其进行结构化、本源化理解，构建认识无机物热稳定性的思维导图，建立无机物热稳定性的认识模型。以“无机物热稳定性”为知识载体，探讨知识“建构式”的学习模式在元素化学教学中的应用。
2020, 35(8): 17-23 DOI: 10.3866/PKU.DXHX201906034
魏明灯, 魏巧华
摘要：以“碳的结构与性能及其应用”为例说明元素化学课堂教学中的方法，引导学生在复习碳元素的结构与性质的基础上，组织学生开展课堂讨论，引导学生对不断涌现的新型碳材料的关注和兴趣。同时，分组讨论碳氧化物的结构与化学性质之间关系及其有效利用，即模拟光合作用实现CO2的光催化还原和基于费托合成实现CO为原料制备燃料，鼓励和推进学生开展碳材料及其应用的本科生科研训练，实现课堂知识与科学研究衔接。
2020, 35(8): 24-27 DOI: 10.3866/PKU.DXHX201906066
胡瑞祥, 郑少九, 张漫波
摘要：元素化学是无机化学课程的学习重点和讲授难点。针对元素化学内容繁杂、易学难巩固的特点，本文以铁、铜化合物实验为情境问题，在元素化学的教学中实施PBL教学方法以激发学生的学习兴趣，促进并巩固教学效果。
2020, 35(8): 28-33 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202003092
谢木标
摘要：原子结构理论是高中化学和大学无机化学的重要组成部分和学习难点，教学过程中如何较好地衔接高中阶段知识与大学无机化学课程尤为重要。本文以原子结构和元素周期表知识点为例，以2019版高中人教版教材和北师大版的无机化学教材内容讨论高中化学知识与大学化学知识的衔接问题，依据作者的教学实践提出若干建议，为大学无机化学原子结构与元素周期表知识点的教学提供参考，同时帮助大一学生顺利完成知识的衔接过渡和培养学生独立思考、自主学习的能力。
2020, 35(8): 34-38 DOI: 10.3866/PKU.DXHX201909020
赵全芹, 张树永
摘要：针对医学基础化学教学过程中存在的问题，基于“以学生为中心”“以产出为导向”的教学理念，围绕培养目标和毕业要求，从课程内容组织、教学内容更新、教学模式改革等方面进行了系统设计和实践，注重教学内容与医学知识的融合，充分调动了学生学习的主动性和积极性，提高了学生的科学素养和发展能力，以更好地服务于高素质领军型医学人才的培养。
2020, 35(8): 39-43 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202003095
刘天府
摘要：针对普通化学课程的特点，探索教学过程中专业知识与思政元素的结合点，分别从培养学生的唯物史观、爱国主义情操、社会责任感和绿色发展理念等方面介绍在普通化学教学过程中实施思政教育的具体措施，利用好课堂教学的主渠道，推进全员全程全方位育人的重要实践，系统化落实立德树人根本任务。
2020, 35(8): 44-47 DOI: 10.3866/PKU.DXHX201912072
马亚鲁, 马骁飞, 田昀, 秦学, 高洪苓, 刘华姬, 鲁凡丽, 王晓东, 王兴尧, 李丹峰, 王建辉
摘要：将课程思政应用到“无机化学和化学分析”教学中，更好发挥其价值引领作用。开展课程思政建设，应做到守正与创新。本文以价值引领为切入点，介绍如何将思想政治教育有机融入于课程内容设置和课堂讲授等环节，力求培养学生的家国情怀、国际视野、法治意识、生态意识、工程伦理、人文关怀等科学素养，深入践行立德树人，提高本科教学质量。
2020, 35(8): 48-53 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202003087
要红昌, 李一珂, 武杰, 李中军
摘要：在讲授元素无机化学时，把中国传统文化中所包含的化学知识、化学智慧有机地融入课堂教学，将元素无机化学讲授与课程思政教学有机融合，从而增加理科课堂的文化性、知识性和趣味性，激发学生的学习兴趣；同时培养学生的文化自信，激发学生的民族自豪感。
2020, 35(8): 54-59 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202006007
鹿现永
摘要：针对元素化学课程特点，本文提出重视教案设计、精选国内外化学元素视频、航空航天特色结合找交集、日常生活巧结合、诺贝尔大奖结合讲“课程思政”和紧跟时代的考试试题设计等教学手段，“催化”学生学习化学的兴趣，激发课堂活力。
2020, 35(8): 60-66 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202002043
•知识介绍•
摩尔新定义和准确测定的阿伏伽德罗常数
高玲香, 张姝颖, 张伟强, 翟全国, 胡满成, 高胜利
摘要：针对2019年国际SI单位新标准的实施，依据文献对阿伏伽德罗常数和摩尔物质量原理进行了简短的历史回顾。着重于摩尔新定义的概念和准确测定阿伏伽德罗常数的描述, 突出了原子量精密测量技术、纳米量级精密测量技术以及材料制备和表征技术的发展。相对而言，摩尔新定义更能体现科学方法和科学思维同化学知识的关系，将会对无机化学、分析化学、物理化学等课程教学引起巨大的冲击波，并且会波及到每个化学专业本科生。本文内容可为提高本科生的科研思维和科研素质提供借鉴。
2020, 35(8): 67-74 DOI: 10.3866/PKU.DXHX201910029
李晖, 谭君蕊
摘要：近二十年来，有关氢元素的化学研究在基础研究和应用领域都得到了迅速的发展，尤其是氢键和氢能领域的研究。氢键已成为化学、生物、物理和材料科学等多学科所共同关注的基本学科问题，而氢能则是未来新能源中最重要的清洁能源之一，与此相关的氢能制备、储氢材料等研究也取得了重要的进展。然而，在氢元素的教学中，却未能及时补充这些研究成果。此外，与放射性、核能等相关的氢原子同位素也需要更新。本文从氢的同位素、氢键、氢能三个方面，探讨了无机化学教学中氢元素教学内容的重构。
2020, 35(8): 75-88 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202004010
蔡苹, 胡锴, 罗威, 程功臻
摘要：近些年，高压化学的研究取得了非常多的成果。本文从基础化学原理出发，讨论高压对原子轨道能量和化学键的影响。高压下，原子轨道能量会发生改变，从而导致核外电子在轨道间的重新排布，影响到元素的化学性质。于分子而言，高压下分子晶体会发生相变，不饱和化合物会发生自聚，饱和化合物则有可能金属化。
2020, 35(8): 89-92 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202007061
•师生笔谈•
图解中心原子轨道的杂化方式
赵苹苹, 蔡苹, 胡锴, 罗威, 程功臻
摘要：借助图形方法，分析了不同常见几何构型分子中心原子轨道杂化方式的原因——与端基原子轨道的有效重叠，利用中心原子价层轨道的能量接近度的判断，决定最终可能的杂化方式。
2020, 35(8): 93-97 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202007062
无机化学四个易混淆基本概念的讲授建议
赵修毅, 张伟雄, 刘俊良, 乔正平
摘要：化学概念模糊表述容易导致学生学习障碍，不利于培养学生严密的逻辑思维。无机化学是化学及近化学专业的基础课之一，教授对象多为大学一年级本科生，清晰讲授基本概念的重要性不言而喻。本文通过对无机化学四个常见易混淆的概念进行分析，指出了产生错误结论的原因，并给予了一些讲授建议。
2020, 35(8): 98-102 DOI: 10.3866/PKU.DXHX201910049
氧化数教学争议的化解
张颖, 权新军
摘要：从氧化数的定义和氧化数概念的发展过程入手，分析了氧化数教学中存在的争议，提出确定氧化数的规则应加上元素的正氧化数小于或等于原子的外围电子总数，解决了结构比较复杂和结构未知的化合物中元素氧化数的计算问题。
2020, 35(8): 103-106 DOI: 10.3866/PKU.DXHX201908013
“原子结构”教学中引入哲学理念
展树中
摘要：原子的结构发现与认识是人类认知过程的一个缩影，也是唯物辩证法和方法论的具体实践，蕴涵着极为丰富的辨证思想。“原子结构”章(节)是大学一年级学生在无机化学课程学习中较难理解的内容。将哲学理念引入到这一章(节)的教学过程中，不仅有助于他们去学习和掌握化学知识，而且还有助于他们树立正确的世界观和方法论。
2020, 35(8): 107-110 DOI: 10.3866/PKU.DXHX201912031
“自旋交叉”科研内容融入晶体场理论本科教学的实践
余凡, 王亮, 李宝
摘要：介绍将科研内容“自旋交叉”的概念与原理融入课堂教学活动，以期提升学生在该课程学习中的积极性及核心素养。该教学活动拟将晶体场理论的内容与知识点应用到自旋交叉科学概念中，结合教师课堂教学及学生自主学习，进行相关知识技能的教授，最终提升学生的学习效率与核心素养。
2020, 35(8): 111-114 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202004049
•自学之友•
重金属离子化学性质教学App的开发与使用
李婉, 陈林, 陈迪, 卞真伟, 朱平平
摘要：结合移动互联网技术，开发了一款针对重金属离子化学性质的教学app，以解决元素化学教学中重金属化合物知识点繁杂零散、反应方程式多、讲授枯燥、学生需要死记硬背的问题。该款app让学生得以直接观察到重金属离子与碱、常见阴离子之间的反应，并经过归纳和总结，建立起化合物、反应现象与化学性质之间的联系，之后通过随机测试巩固并加深学生对知识的运用。该款app容量小，功能明确，界面简洁，操作容易，既可用于辅助无机化学元素部分的理论课教学，也可以用作实验教学项目。
2020, 35(8): 115-121 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202002040
计算化学辅助无机化学课堂教学模式的探索
艾玥洁
摘要：根据无机化学教学的特点，针对目前无机化学课堂教学的问题，研究了以计算化学为辅助教学，促进无机化学课堂教学的方法。该创新模式的实施，不仅有利于学生理解无机化学知识难点，发挥主观能动性，也普及了计算化学的实践应用，为高校化学大数据平台的建立提供了契机。
2020, 35(8): 122-128 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202003019
无机化学课程教学中一元酸碱溶液pH的定量计算问题
汪婷, 张宗培, 何占航, 李恺
摘要：无机化学教学中，一元酸碱溶液pH的定量计算是一个非常重要的基本问题。其中涉及的近似计算条件将pH的定性描述与定量计算相关联，准确理解这些近似条件的推导过程和应用范围，对学生从源头上掌握溶液中离子平衡问题的处理方法具有十分重要的意义。然而，在酸碱浓度极低、酸碱极弱的情况下，如何正确利用近似条件进行计算往往不易掌握。甚至是一些教科书中，也存在概念描述不准确、与后续课程不一致等问题。针对以上问题，本文从一元酸碱溶液pH计算近似条件的推导入手，结合相关例题，探讨无机化学课程教学中关于一元酸碱溶液pH的定量计算中应当注意的问题。
2020, 35(8): 129-134 DOI: 10.3866/PKU.DXHX202003085
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